Jicable'15

9ème conférence internationale sur les câbles d’énergie isolés 06/05/2016
Publication REE REE 2016-2 Dossier Jicable'15
OAI : oai:www.see.asso.fr:1301:2016-2:16506
DOI : http://dx.doi.org/10.23723/1301:2016-2/16506You do not have permission to access embedded form.

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Jicable'15

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Jicable'15 Trentième anniversaire de Jicable : une participation record pour considérer l’état de l’art et les perspectives d’innova- tions technologiques des câbles isolés au service des enjeux électriques mondiaux. Jicable’15, neuvième rendez-vous mondial de la recherche et de l’industrie sur les câbles électriques isolés, s’est tenu à Versailles du 21 au 25 juin 2015. L’inno- vation technologique du domaine y a été largement analysée, partagée et diffusée. Jicable’15, dont le comité directeur était présidé par M. Laurent Tardif, était organisé par la SEE, le CIGRE, le SYCABEL, ERDF, RTE et le SERCE. Près de 800 délégués (chercheurs, ingénieurs, déci- deurs, fabricants de matières premières, construc- teurs, consultants, installateurs et utilisateurs) provenant de 47 pays ont participé à 55 sessions de travail orales ou affichées dans six salles parallèles au Palais des congrès de Versailles. Plus de 30 ans se sont déjà écoulés depuis l’orga- nisation de la première conférence Jicable. Trente années au cours desquelles plus de 1500 commu- nications ont démontré une dynamique technolo- gique et industrielle remarquable des câbles isolés. En 1984, nous étions au début du développement des câbles haute tension à isolation synthétique. Ces matériels sont aujourd’hui largement dévelop- pés en courant alternatif et en courant continu pour le transport et la distribution en terrestre ainsi qu’en sous-marin. De nombreuses évolutions sont égale- ment intervenues pour le développement de câbles spéciaux : tenue au feu, aux radiations... Une session de Jicable’15 était dédiée aux nouveaux câbles pour l’avionique, notamment électrique. Le développement des réseaux constitue un élé- ment clé de la transition énergétique imposée par la recherche d’un développement soutenable de la pla- nète. Les câbles isolés sont un élément essentiel de ces réseaux et des réseaux intelligents du futur, en permettant notamment leur intégration dans l’envi- ronnement. L’objectif de Jicable est clair : mettre les dernières avancées de la connaissance et des développements sur les câbles au service des grands en- jeux énergétiques actuels. Deux conférences exceptionnelles ont été organisées dans le cadre des cérémo- nies d’accueil et d’ouverture : « La situa- tion du Brésil en termes d’énergie : défis et perspectives » par Matos de Araujo, vice-président du CNB CIGRE et direc- teur de la régulation d’Eletrobras, Bré- sil et « Le réseau européen de transport d’électricité : une clé pour la transition énergétique » par Pierre Bornard, direc- teur général délégué de RTE et président du conseil d’ENTSO-E, France. Le programme de la conférence, établi par un comité scientifique et technique international pré- sidé par M. Marco Marelli (Italie), a ensuite permis d’examiner et de discuter 326 communications pro- venant de 36 pays. Cinq tutoriels sur des sujets spé- cialisés d’actualité ont par ailleurs été suivis par 111 participants. Une exposition technique rassemblait les principaux acteurs du domaine : 40 exposants (457 m2 ) issus de 14 pays. Trois visites techniques ont également été organisées sur des sites autour de Paris rassemblant 67 participants. Des sessions vidéo furent enfin proposées aux participants ainsi qu’une exposition photographique à caractère his- torique sur les métiers du câble apparus dès la fin du 19e siècle. Les enjeux énergétiques des câbles isolés sont majeurs, tant au niveau local, national que mon- dial. Il s’agit, par exemple, d’améliorer l’efficacité et la continuité de service des réseaux, tout en préser- vant les paysages par un usage adapté du souterrain dont les performances ne sont plus à démontrer. Il s’agit aussi de construire des réseaux à moindre coût pour la collectivité, de concevoir les “smart grids” par l’association de câbles de puissance à des systèmes d’information intelligents, de tirer le meilleur parti des énergies renouvelables – notamment par des liaisons sous-marines permettant de raccorder les éoliennes off-shore – ou encore d’acheminer l’électricité au cœur des zones à l’urbanisation galopante. Pour cela, les défis à relever consistent en particulier : Introduction 74 REE N°2/2016 Jicable’15 9e conférence internationale sur les câbles d’énergie isolés Versailles, 21 au 25 juin 2015 Lucien Deschamps Président du Comité d’Organisation, Jicable’15 Introduction Jicable'15 la longueur des liaisons en minimisant les pertes d’énergie ; Tous les fronts technologiques où un progrès peut être recherché ont été abordés par Jicable’15 : nouveaux matériaux, évolution des technologies, amélioration des procédés de fabrication, diagnos- tic, fiabilité, modélisation, essais, optimisation de la maintenance, nouvelles solutions techniques ori- ginales pour le grand transport, pour l’installation, nouveaux matériaux supraconducteurs ainsi qu’un examen des grands projets de câbles sous-marins. Les nanotechnologies étaient également à l’ordre du jour car les « nanomatériaux » recèlent un potentiel important. Plusieurs communications ont abordé des problèmes économiques associés au dévelop- pement des câbles isolés. Les câbles à courant continu ont été particulière- ment à l’honneur : leur utilisation se généralise et ils préfigurent les solutions aux défis énergétiques des grands projets de réseau des prochaines décennies, comme par exemple les réseaux sous-marins néces- saires au développement des éoliennes off-shore ou certaines liaisons terrestres de grande longueur. La « mixité » des réseaux, pour optimiser la complémen- tarité entre le courant continu et le courant alternatif, est un thème de grand intérêt. La table ronde de clôture présidée par M. Ja Yoon Koo (Corée) a permis d’effectuer un tour d’horizon des recherches dans le monde sur les matériaux, câbles et systèmes de câbles à courant continu. Des informations détaillées sur Jicable’15 sont disponibles sur le site www. jicable.org. * * * * * Parmi les communications présentées à Jicable’15, nous avons sélectionné pour ce dos- sier Azur de la REE cinq articles : 1. Projets de R&D du gestionnaire de réseau RTE concernant la maintenance prédictive basée sur la surveillance en temps réel de paramètres critiques des câbles HT enterrés. Afin d’augmenter la durée de vie des liaisons souterraines, le suivi en ligne de deux paramètres critiques est réalisé : les décharges partielles et les courants de gaine. Des plans de maintenance peuvent ainsi être mieux adaptés à la réalité. 2. Tester des câbles sous-marins pour des charges combinées de compression axiale et de flexion. Un programme d’essai a été réalisé sur une nou- velle plate-forme construite à grande échelle spé- cialement conçue pour des essais combinés de compression et de charges de flexion. L’objectif est de vérifier qu’un câble d’alimentation dynamique peut supporter la compression et des charges de flexion cycliques combinées. 3. Le challenge de la localisation des défauts dans les câbles sous-marins de grande longueur La réparation de câbles électriques sous-marins endommagés nécessite des navires et des experts spécialisés pour récupérer le câble du fond marin et remplacer la section de câble défectueuse. La com- munication présente les méthodes de localisation de défauts les plus efficaces pour câbles sous-marins. 4. Lillebælt – Installation et essai de réception du premier câble tripolaire 420 kV sous-marin. La communication présente l’expérience de conception, de fabrication, d’installation et de mise en service du premier câble sous-marin tripolaire 420 kV du monde. Ce document couvre tous les aspects relatifs au système de câble, de la conception à la réalisation du projet, ainsi que le démantèlement des anciennes lignes aériennes. 5. Développement d’une liaison tension continue à trois terminaux pour la connexion de la France au Royaume-Uni via l’île Alderney : Le projet FAB. Le projet France-Alderney- Grande-Bretagne (FAB), 1400 d’interconnexion entre la France et la Grande-Bretagne. La com- munication examine le problème de la conception et de la protec- tion du câble afin de faire face aux défis liés à la réalisation d’un câble sous-marin adapté à une zone à dynamique élevée ayant de forts courants de marée. REE N°2/2016 75 Lucien Deschamps a été conseiller scientifique à Electricité de France. Ses travaux ont porté sur les matériaux pour l’électrotechnique, les câbles de transport d’énergie et la prospective technologique. Il a en particulier travaillé sur l’énergétique spatiale et le concept de centrale solaire spatiale. Lucien Deschamps a créé et organisé de nombreux événements inter- nationaux dont en particulier le cycle des congrès Jicable. Il est aujourd’hui Secrétaire général de l’association de prospective à long terme Prospective 21OO et Président de la commission Astronautique de l’Aéro- club de France. Jicable'15 Jicable’15 9th international conference on insulated power cables Versailles, 21-25 June 2015 Jicable’s 30th anniversary: record numbers of attendees were reached to discuss the latest deve- lopments and opportunities in technological innova- tion in insulated cables in relation with international electricity-related challenges Jicable’15, the 9th international meeting dedicated to insulated power cable research and industry, was held in Versailles from 21 to 25 June 2015. The event focused on analysing, sharing and discussing tech- nological innovations in the field. Jicable’15 was organised by SEE, CIGRE, SYCABEL, ERDF, RTE and SERCE, and its steering committee was chaired by Mr. Laurent Tardif. Near 800 dele- gates (researchers, engineers, decision makers, raw material manufacturers, builders, consultants, fitters and users) from 47 countries participated in 55 oral or poster work sessions in six parallel rooms at the Palais des Congrès in Versailles. More than 30 years have passed since the first Jicable conference was held. During this period, over 1500 papers have demonstrated the remarkable technological and industrial uses of insulated cables. In 1984, we were at the forefront of the development of high voltage cables with synthetic insulation. This equipment is now widely used with AC and DC for land and submarine transmission and distribution. Various changes have taken place to develop special cables: fire resistant, radiation resistant... A session during Jicable’15 was dedicated to new cables for the avionics, particularly for electric aircrafts. Grid development is a key element of the energy transition linked to research into environmentally- friendly developments. Insulated cables are a key part of these grids and of the smart grids of the fu- ture, allowing their integration into the environment. Jicable has a clear goal: to raise awareness about the latest progress and developments for cables used to cope with major energy challenges. Two exceptional lectures were given as part of the welcome and opening ceremonies: “Brazil’s energy situation: challenges and opportunities” by Matos de Araujo, Vice President of CNB CIGRE and Chief Regulation Officer at Eletrobras, Brazil, and “The Eu- ropean electricity transmission grid: a key to energy transition” by Pierre Bornard, Deputy CEO of RTE and Chairman of the Board at ENTSO-E, France. The conference programme was established by an International Technical and Scientific Commit- tee led by Mr. Marco Marelli from Italy, allowing the examination and discussion of 326 papers from 36 countries. Five tutorials on topical subjects were attended by 111 participants. A technical exhibition brought together the main actors in the field: 40 ex- hibitors (457 m2 ) from 14 countries. Three technical visits were also organised on sites around Paris: 67 participants. Finally, video sessions were also offe- red to participants, as well as a historical photo exhi- bition about cable work which started to appear at the end of the 19th century. There are significant challenges with insulated cables at a local, national and international level. For example, a key challenge is improving grid service continuity and efficiency whilst preserving the landscape, through the adapted use of under- ground cables which are clearly a success. Another challenge is to produce these grids at a lower cost for the community, develop smart grids through the association of power cables with smart information systems, make the best of renewable energies – particularly through submarine links to connect off- shore wind farms – or even to channel electricity to the heart of areas which are experiencing rapid urbanisation. The specific challenges that need to be met include: links whilst minimising energy losses; All the technological themes able to generate progress were considered during Jicable’15: new equipment, changes in technology, improvements in manufacturing processes, diagnosis, reliability, mo- delling, testing, improvement of maintenance, new original technical solutions for large-scale transmis- sion and for installation, new superconductor equip- ment, as well as an examination of major submarine cable projects. Nanotechnology was also on the agenda, as nanomaterials have huge potential. Seve- Introduction 76 REE N°2/2016 Introduction Jicable'15 REE’s research and development projects related to predictive maintenance based on monitoring of critical parameters in high voltage underground cables. Gonzalo Donoso, Ricardo Reinoso, Rafael García, Luis Felipe Alvarado, Javier Ortego, Luigi Testa ............................................................................................................................................... p. 78 Testing submarine cables for combined axial compression and bending loads Andreas Tyrberg, Erik Eriksson, Frank Klæbo, Jørgen Grønsund ................................................................p. 84 Challenge of fault location on long submarine power cables Manfred Bawart, Massimo Marzinotto, Giovanni Mazzanti ............................................................................p. 90 Lillebælt – Manufacturing, installation and commissioning of world’s first 420 kV 3-core submarine cable Morten Ahrenkiel Vilhelmsen, Flemming Krogh ...................................................................................................p. 96 Development of a three-terminal ready HVDC interconnector between France and Great Britain via Alderney Gro Wæraas De Saint Martin, Jean Charvet, Chris Veal ..................................................................................p. 102 LES ARTICLES ral papers dealt with the financial problems linked to the development of insulated cables. Direct current cables were given particular pride of place at Jicable’15: their use is becoming wides- pread, and they provide solutions to energy chal- lenges for the major grid projects in the coming decades, such as the submarine grids required to de- velop off-shore wind farms, or some land links over long distances. The mix of networks to optimize the complementarities between DC and AC is a theme of great interest. The closing roundtable, led by Mr. Ja Yoon Koo from Korea, provided an overview of international research on DC cable systems, cables and equipment. More information about Jicable’15 is available on the website at www.jicable.org. * * * * * * Among the papers presented at Jicable’15 we have selected for this REE Azur special edition, five articles: 1. REE’s research and development projects related to predictive maintenance based on monitoring of criti- cal parameters in high voltage underground cables. In order to increase useful life of underground links, the online monitoring of two critical para- meters is performed: partial discharges and sheath currents. Maintenance design plans are then more adequately adapted to reality. 2. Testing Submarine Cables for Combined Axial Compression and Bending Loads. To verify that a dynamic power cable can withstand combined compression and cyclic ben- ding loads, a test program has been performed in a new built full-scale rig specially designed for testing combined compression and bending loads. 3. Challenge of Fault Location on Long Submarine Power Cables. Repair of damaged submarine power cables re- quires specialized ships and experts to recover the cable from the seabed and replace the faulty cable section. The paper illustrates the most efficient cable fault location methods for submarine cables. 4. Lillebælt – Installation and Commissioning of world’s first 400 kV 3-core Submarine Cable. The design, production, installation and commis- sioning of the world’s first 420 kV 3-core submarine cable are presented. This paper covers all aspects in relation to the cable system, from conception to the realization of the project and the decommissioning of the old overhead lines. 5. Development of a three-terminal ready HVDC interconnector between France and Great Britain via Alderney. The France-Alderney-Britain (FAB) project, 1400 MW DC aims at increasing the interconnection ca- pacity between France and Great Britain. The paper explores the issue of cable design and protection in order to cope with the challenges linked to the deve- lopment of a submarine cable in a high energetic area with strong tidal currents. REE N°2/2016 77